Sonda Cassini odstartovala ze Země 15. října 1997 jako součást společného projektu americké vesmírné agentury NASA, evropské ESA a italské ISA. Už cestou k Marsu prováděla pozorování a měření planet a vesmírných těles, kolem kterých prolétala: Měsíce, Venuše, Jupitera.
K Saturnu dorazila v roce 2004 a od té doby zde prováděla výzkumná pozorování nejen ve viditelném spektru.
Mezi její hlavní objevy patří sedm nových měsíců Saturnu: Methone, Pallene, Polydeuces, Daphnis, Anthe, Aegaeon a dosud nepojmenovaný S/2009 S 1.
Pouť Cassini skončí 15. září, kdy ji tým NASA navede do atmosféry Saturnu.